2026高中物理课件 第13章 第4讲　传感器 实验16：利用传感器制作简单的自动控制装置.pptxVIP

;;;常见的传感器;必|备|知|识

1.传感器。

(1)传感器指这样一类器件或装置：它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常转换成的可用信号是电压、电流等电学量，或转换为电路的通断。;(2)传感器应用的一般模式。;(3)传感器的组成。

传感器的基本部分一般由敏感元件和转换元件组成。敏感元件是指能直接感受或响应外界被测非电学量的部分；转换元件是指能将敏感元件输出的信号直接转换成电信号的部分。它们分别完成检测和转换两个基本功能。如果敏感元件直接输出的是电学量，它就同时兼为转换元件。;2.常见敏感元件。

(1)光敏电阻。

①光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光敏电阻可以把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。

②光敏电阻的阻值随光照的增强而减小。

③光敏电阻一般由半导体材料做成，当半导体材料受到光照时，会有更多的电子获得能量成为自由电子，同时也形成更多的空穴，于是导电性能明显增强。;(2)热敏电阻和金属热电阻。

①热敏电阻：用半导体材料制成，其电阻值随温度变化明显。

热敏电阻的用途：利用温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿；利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用；利用不同媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面等。;②金属热电阻：有些金属的电阻率随温度的升高而增大，这样的电阻也可以制作温度传感器，称为金属热电阻。

相比而言，金属热电阻化学稳定性好，测温范围大，而热敏电阻的灵敏度较好。;(3)霍尔元件。;(4)电容器。

①原理：电容器的电容C决定于极板正对面积S、极板间距离d及极板间电介质这几个因素，如果某一物理量(如角度θ、位移x、深度h等)的变化能引起上述某一因素的变化，从而引起电容的变化，那么测定电容器的电容就可以确定上述物理量的变化。;②用途。;(5)电阻应变片。

电阻应变片能够把物体形变这个力学量转换为电阻这个电学量。应变片测力的原理是横梁上下表面各贴一个应变片，横梁受力发生弯曲，拉伸一侧的电阻变大，压缩一侧的电阻??小，形变量越大，应变片的电阻变化越大，上下表面应变片的电压差值越大。;(1)传感器是一类把力、光、声、温度等信号转化为电信号的元件或装置()

(2)光敏电阻的阻值随光照强度的增大而增大()

(3)热敏电阻的阻值随温度的升高而减小();关|键|能|力

【典例1】(多选)(2025·宝鸡模拟)传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。下列有关传感器的说法正确的是()

A.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是压力传感器

B.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，是光传感器的应用

C.空调在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，是温度传感器的应用

D.电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，能控制电路的通断;利用红外线的热效应可以制成多种开关，本题所涉及的水龙头和智能门就是这一应用的体现，是利用光传感器而制成的，A项错误；办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关，是由于人体会发出红外线，当传感器探测到人体发出的红外线后，门会自动打开，是光传感器的应用，B项正确；空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，这是因为空调机使用温度传感器，C项正确；电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，这种传感器作用是控制电路的通断，原理是不同的金属膨胀系数不同，D项正确。;【典例2】(多选)(2025·唐山模拟)如图是某传感装置内部部分电路图，RT为金属热电阻，其特性为随着温度的升高阻值增大；R2为光敏电阻，其特性为随着光照强度的增强阻值减小；R1为定值电阻，A为理想电流表，电源不计内阻。若发现电流表示数增大，可能的原因是();A.金属热电阻温度降低，其他条件不变

B.金属热电阻温度升高，其他条件不变

C.光照减弱，其他条件不变

D.光照增强，其他条件不变;当金属热电阻温度降低，其他条件不变时，金属热电阻阻值减小,电路的总电阻减小，干路电流增大，即电流表的示数增大；同理可得当金属热电阻温度升高，其他条件不变时，电流表的示数减小，A项正确，B项错误；当光照减弱时，其他条件不变时，光敏电阻增大，电路的总电阻增大，干路电流减小，即电流表的示数减小，同理可得当光照增强，其他条件不变时，电流表的示数增大，C项错误，D项正确。;【典例3】(2025·兰州模拟)某同学将电容式位移传感器的两极板接入到电路中进行实验探究，电路结构如图所示，电容式位移传感器中的电介质板与被测物体固连在一起，可以左右移动。电介质板插入极板间的深度记为x，电压表和电流表均为理